MOS管Mlb、M0S管M2b, MOS管M3b为导通状态，MOS管M 4)3和MOS管M 5)3为关断状态时，射频开关工作状态为导通，射频信号通过Vin端口进入射频开关后，由于MOS管为导通态时，源极与漏极之间表现为低阻抗电阻，而此时键合丝寄生电感L2b、键合丝寄生电感L4b和电感L 3b相串联形成的电感L2b+3b+41^t射频信号呈现高阻抗，射频信号依次通过MOS管M lb漏极和源极、MOS管M 2b漏极和源极到达D点。由于电阻R6b—般取值为50欧姆，相对于导通态的MOS管M %为高阻抗，射频信号从D点通过M3b漏极和源极，从V TOT端口输出。
[0024]当MOS管Mlb、MOS管M2b、MOS管M3b为关断状态，MOS管M 4)3和MOS管M 5)3为导通状态时，射频开关工作状态为关断，反射的射频信号通过Vott端口进入射频开关后，由于MOS管M3b为关断状态，对射频信号呈现高阻态，而与MOS管M 3b并联的电阻R 6b—般约为50欧姆，起阻抗匹配作用，射频信号由电阻R6b通过。MOS管M 2b为关断呈现高阻态，电感L 2b+3b+4b支路阻抗值也远大于为导通状态的MOS管M5b，射频信号通过MOS管M5b漏极和源极后到达C点，而少部分射频信号通过桥T型陷波器单元后，由Vin端口输出。
[0025]键合丝寄生电感L2b、键合丝寄生电感L4b、电感L3b、电阻R7b、M0S管Mlb和MOS管M2b在关断态时源漏极之间形成的寄生电容Cmb和C Eb, MOS管M4b在导通态时源漏极之间形成的寄生电阻构成桥T型陷波器结构，由于键合丝寄生电感L2b、键合丝寄生电感L4b与电感L 3b串联，其可以等效为电感L2b+3b+4b，电阻R7b与MOS管M4b在导通态时源极与漏极之间形成的寄生电阻串联，其可以等效为电阻R7b+M4b，如图3所示。
[0026]陷波器可以抑制某频率范围的信号，当与射频开关结合，在关断状态时，等于提高了射频开关在此频率的隔离度。通过调整电阻R7b和电感L 3b的值，可以有针对性的提高射频开关在不同频率下的隔离度。
[0027]电阻Rlb与MOS管M lb的栅极连接，其阻值一般为3?8K Ω ;电阻R 2)3与MOS管M 2b的栅极连接，其阻值一般为3?8K Ω ;电阻R3b与MOS管M 3b的栅极连接，其阻值一般为3?8ΚΩ ;电阻R4b与MOS管M 4b的栅极连接，其阻值一般为3?8K Ω ;电阻R 5b与MOS管M %的栅极相连，其阻值一般为3?8K Ω ;电阻Rlb?电阻R 5)3为MOS晶体管的栅极和第一控制端B或第二控制端A之间提供足够的隔离。
[0028]当射频开关为导通状态时，射频信号从Vtot端口输出信号幅度与从VIN端入输出信号幅度的比值即为射频开关的插入损耗，图4为本发明与传统射频开关插入损耗对比，“〇”为传统射频开关的插入损耗与频率之间的关系曲线，“Λ”为本发明的高隔离度射频开关插入损耗与频率之间的关系曲线。
[0029]当射频开关为关断状态时，由Vin端口输出信号幅度与通过Vtot端口输入输出信号幅度的比值，即为射频开关的隔离度，图5为本发明与传统射频开关隔离度对比，“〇”为传统射频开关的隔离度与频率之间的关系曲线，“Λ”为本发明的高隔离度射频开关隔离度与频率之间的关系曲线。
[0030]本发明电路中的MOS管、电阻、电容、电感的基本参数为:
[0031]MOS管的栅氧厚度7.2nm?8.4nm;
[0032]MOS 管:I Vgs 1:0 ?5V，I V ds 1:0 ?5V，I Vbs 1:0 ?5V。
[0033]Mlb、M2b、M3b、M4b、M5b的栅宽:0.35 μ m ;
[0034]Mlb、M2b、M3b、M4b、M5b的栅长:200 μ m ;
[0035]电阻Rlb、R2b, R3b, R4b, R5b为多晶硅高值电阻，电阻R6b、R7b为多晶硅电阻。
[0036]Rlb、R2b、R3b、R4b、R5b的宽度为 10 μ m ;
[0037]Rlb、R2b、R3b、R4b、R5b的长度为 50 μ m ；
[0038]R6b, R7b的宽度为 50 μ m ;
[0039]Rfib的长度为 24 μ m ;
[0040]R7b的长度为 29 μ m ;
[0041]键合丝寄生电感Llb、键合丝寄生电感L2b和键合丝寄生电感L4b估算值为0.3nH ；
[0042]电感L3b为片式绕线高频电感，电感为:10nH。
[0043]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，包括单刀单掷射频开关单元，所述单刀单掷射频开关单元包括MOS管Mlb、MOS管M2b、MOS管M3b、MOS管M4b、MOS管M5b和分别与MOS管M4b的源极、MOS管M 5)3的源极连接的键合丝寄生电感L lb，其特征在于:所述射频开关还包括桥T型陷波单元，所述桥T型陷波单元包括键合丝寄生电感L2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b,电阻R7b、MOS管Mlb和MOS管M 2b在关断态时源极与漏极之间形成的寄生电容和MOS管M4b在导通态时源极与漏极之间形成的寄生电阻；所述键合丝寄生电感L 2b、电感L3b、键合丝寄生电感L4b依次连接后并联于MOS管M 1)3的漏极与MOS管M 2b的源极之间，键合丝寄生电感L2b与MOS管M lb的漏极连接，键合丝寄生电感L 4)3与MOS管M 2b的源极连接，所述电阻R 7)3串联于MOS管M4b的源极与键合丝寄生电感L lb之间，键合丝寄生电感L lb接地。2.根据权利要求1所述的具有陷波器结构的高隔离度射频开关，其特征在于:所述单刀单掷射频开关单元还包括电阻Rlb、电阻R2b、电阻R3b、电阻R4b、电阻R5b、和电阻R6b，所述MOS管Mlb的漏极与信号输入端V IN连接，MOS管M 1)3的源极与MOS管M 2b的漏极连接，MOS管M2b的源极与MOS管M 3b的漏极连接，MOS管M 3b的源极与信号输出端连接，所述MOS管M 1)3的栅极经电阻Rlb与第一控制端连接，MOS管M2b的栅极经电阻R2b与第一控制端连接，MOS管M2b的栅极经电阻R 3b与第一控制端连接；所述MOS管M 4b的漏极分别与MOS管M 1)3的源极、MOS管M2b的漏极连接，MOS管M 4b的栅极经电阻R4b与第二控制端连接；所述MOS管M a的漏极分别与MOS管M2b的源极、MOS管M 3b的漏极连接，MOS管M a的栅极经电阻R a与第二控制端连接，MOS管M5b的源极经键合丝寄生电感L lb接地；所述电阻R 6b并联于MOS管M 3b的源极与漏极之间。
【专利摘要】本发明公开了一种具有陷波器结构的高隔离度射频开关，它包括一个基本匹配式单刀单掷射频开关单元和一个桥T型陷波器单元。本发明在基本匹配式单刀单掷射频开关单元的基础上增加了电阻R7b、键合丝寄生电感L2b、键合丝寄生电感L4b和电感L3b。在射频开关为关断态时，电感L2b、电感L4b和电感L3b相串联形成的电感L2b+3b+4b和MOS管M1b、MOS管M2b在关断态时源漏极之间形成的寄生电容，与MOS管M4b在导通态时源漏极之间形成的寄生电阻和电阻R7b构成桥T型陷波器结构。通过调整桥T型陷波器电阻R7b和电感L3b的值可以有针对性的决定所需抑制频率，使用这种拓扑结构可以在选定频段获得比传统射频开关高10～15dB的隔离度。
【IPC分类】H03K17/687
【公开号】CN104993812
【申请号】CN201510430671
【发明人】刘成鹏, 王国强, 何峥嵘, 邹伟, 蒲颜
【申请人】中国电子科技集团公司第二十四研究所
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月21日